赵忠尧奖学金申请报告 刘宏邦 合作导师：郑阳恒

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RESUME 学习经历： 博士后 2014年5月， 中科院大学 DHCAL base on THGEM 博士 2008 年－2011 年，中科院研究生院 专业：粒子物理与原子核物理 THGEM的研制与性能研究及其应用 硕士 2005 年－2008 年，广西大学/高能所 联合培养 专业：理论物理 BESII 物理分析，J/Psi  γ π+ π- π0 本科 1997 年－2001 年，广西大学，物理学 研究工作经历： 2001 年至今，广西大学，物理科学与工程技术学院，教师 2011 年1 月，参加（EDIT2011）冬季学校，并获奖学金支持 2011 年8 月，参加MPGD2011国际会议，作大会报告 2012 年2 月至4 月，访问INFN Frascati分部，利用桶形GEM 建造KLOE-2 谱仪的内径迹室 参与撰写CEPC pre-CDR的DHCAL-THGEM部分

Publication & Funding List of Publications H. B. Liu, Y. H. Zheng, Y. G. Xie, et al. Nucl. Instrum. Meth. A 659 (2011) 237. H. B. Liu, Q. Liu, S. Chen, et al. 2012, JINST 7 C06001. LIU Hong-Bang, ZHENG Yang-Heng, XIE Yi-Gang, et al. CPC(HEP & NP), 2011, 35(4): 363. PANG Hong-Chao, LIU Hong-Bang*, et al., CHIN. PHYS. LETT. Vol. 29, No. 1 (2012) 012901. (通讯作者) Liu, Q. , Liu, H. B. , et al. Journal of Instrumentation，2013 JINST 8 C11008 Yuguang Xie, Hongbang Liu, et al. Nucl. Instrum. Meth. A 664 (2012）310. YU Bo-Xiang, LIU Hong-Bang, et al., CPC(HEP & NP), 2011, 35(12): 1120 . 陈石, 刘宏邦, 郑阳恒, 等。, 核探测器与电子学，2011，31卷第8期835. WANG Bin-Long, LIU Qian, LIU Hong-Bang, et al,. CHIN. PHYS. LETT. Vol. 31, No. 12 (2014) 122901 Daojin Hong, Bo xiang Yu, Hongbang Liu*, et al. p/π+ response of single layer THGEM detector in Ar/3% iso. Accepted by Chinese Physics C. . (通讯作者) List of Funding NSFC funding： Study of synchrotron radiation X-ray diffraction detector andgrating-based phase-contrast imaging by using THGEM, Project No.11265003. Study on X-ray Photoelectric Polarimetry with THGEM, Project No. U1431109. Opening Research fund of State Key Laboratory of Technologies of Particle Detection and Electronics： Production of THGEM，2014.5-2015.5 Research on large THGEM，2011.5-2012.5

THGEM Typical parameters: Thickness t = 0.4 - 3 mm 2004 由 A. Breskin 等人发明 采用标准PCB生产工艺制作 Cu G-10 Typical parameters: Thickness t = 0.4 - 3 mm Hole diameter d = 0.3 - 1 mm Pitch a = 0.7- 7 mm Chechik et al. NIM A535 (2004) 303 易于制造维护、清洁要求较GEM低、级联使用方便、相对价廉等优点 THGEM在亚mm空间分辨的粒子径迹测量上有极大的优势 在未来加速器对撞机升级中，THGEM可应用于LHC的μ子探测器升级，ILC的取样型量能器； 用于双相暗物质探测器液氙LXe闪烁光探测； 用于单光子成像，例如：环形成像切伦科夫探测器（RICH）； 用于中等分辨率、快速（ns）的X射线和中子成像等。

THGEM的微蚀工艺 THGEM的生产过程中，其孔的边缘会由于机械加工而出现一些毛刺。 新工艺的研究 THGEM的微蚀工艺 200um 30cm×30cm THGEM的生产过程中，其孔的边缘会由于机械加工而出现一些毛刺。 为了去掉这些毛刺，并生成rim，我们采用global etching的方式。 目前我们使用这种工艺主要用于200um的thinner-THGEM，成型rim一般为5~20um。最大已经制成30X30cm2. Drilling Globe etching (micro etching)

电化学工艺 在微蚀工艺的基础上，我们研究了电化学工艺 在电化学腐蚀中，阳极丢失电子被腐蚀。利用这一点特性，我们将需要微蚀的THGEM膜放入电解液中，并加上合适的电压来控制腐蚀的速率。 200um 16cm×16cm

Thinner-THGEM性能 不同气体中薄型THGEM的增益曲线 8 Hours Gain Stability Ne/CH4(5%) Ar 100% Ar/iC4H10(5%) 不同气体中薄型THGEM的增益曲线 Energy resolution 15.9% @ Gain = 3700 Ar/iC4H10(97/3) 8 Hours Gain Stability 1 month Gain Stability 5×5cm2

阻性THGEM的研制 新型探测器的研制-I 基于小rim厚度为200um的thinner-THGEM，我们研制了阻性THGEM。 通过55Fe测试得到其能量分辨约为19%(FWHM)。 5cm×5cm

密闭腔室THGEM测试 将THGEM膜放入不锈钢密闭腔室。将工作气体通入腔室后密闭，并检测其增益的变化。 一个星期的密闭测试，未发现性能有明显变化(高压均为600V)。

新型探测器的研制-II 井型THGEM的研制 研制了Well-THGEM(井型)探测器，并测量了其增益，增益均匀性，并用于了束流实验。

WELL-THGEM束流实验-I p Well-THGEM, Ar/3%iC4H10; 500MeV 500MeV @gain ~5000   @gain ~5000 @gain ~2500 Well-THGEM, Ar/3%iC4H10;

WELL-THGEM束流实验-II THGEM or Well-THGEM 大面积THGEM制作 Ar/iso (97/3) ，Gain ~2000 探测效率：质子>93%； Pion >82% Ne/CH4 (95/5) ，Gain ～9000 探测效率：质子>99%； Pion >94% 可以采用THGEM与Well-THGEM混合结构 大面积THGEM制作 正在制作0.5m×0.5m的THGEM膜 与Breskin DHCAL小组合作(1m×1m，高能束流实验) 多钻头，激光打孔

DHCAL Simulation and Optimization Standardalone  Full simulation (eg. ZHqqbb events) Number of layers Thickness of Absorber Readout cell size Thresholds (1, 3, ..) 11cm2-50 Layers-100GeV π+ 2015/05/17 CEPC Calorimeters

数字读出成像研究I 使用thinner-THGEM膜制成有效区域为5cmX5cm的腔室。使用6mmX6mm的pad，间距0.25mm，进行X光机成像研究。 64ch Gastone ASIC

数字读出成像研究II 使用2mm的狭缝及一个十字狭缝，用x光机作为光源进行成像。

THGEM的空间分辨研究 狭缝宽100微米。 阳极条间距235um，共64路。 使用Gastone-FPGA的64路计数模式读出方式。

二维成像探测器 我们研制了二维成像探测器，阳极pad为0.6mmX0.3mm TiO2样品 FA54样品 小角测量

Work Plan THGEM 大面积制作 混合探测器束流实验，数字读出 Full simulation 与Breskin合作

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